(57)【要約】【課題】本発明の消音装置およびそれを用いた電気掃除機は、電動送風機より発生する耳障りな突出音であるＮＺ音を低減することができる消音装置を提供することを目的とする。【解決手段】面状体２４の厚みを、騒音の主成分の周波数が最も減衰するように設定すれば、その音が弱められ静音化を図ることができる。本発明では、面状体２４の厚みを消音したい周波数に合わせて設定し複数個の穴を連通開口したものを、騒音の通路の壁面に貼り付けるだけで、簡便にかつ効果の高い消音を実施することができる。【選択図】図１
2007111308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気流と共に音波が伝搬する流路壁面に設けられ、特定の厚みを有しかつ厚み方向に特定形状の複数の連通開口穴を有した面状体を備え、前記流路壁面と前記複数の連通開口穴の壁面が組み合わさることで、前記複数の連通開口穴の流路壁面側が閉ざされて形成される音響的な共鳴空間によって消音効果を得る消音装置。
【請求項２】
厚みの異なる面状体を複数組み合わせた請求項１に記載の消音装置。
【請求項３】
複数の連通開口穴を有した面状体を複数枚互いの連通開口穴中心軸が略一致した配置で積層し、かつ各面状体の連通開口穴の面積は、流路壁面側の面状体の連通開口穴の面積が他の面状体の面積より大きくした請求項１または請求項２に記載の消音装置。
【請求項４】
面状体を構成する材質は、樹脂素材である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の消音装置。
【請求項５】
面状体を構成する材質は、弾性素材である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の消音装置。
【請求項６】
面状体を構成する素材は、多孔質素材である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の消音装置。
【請求項７】
面状体の連通開口穴の内壁面は、硬化処理が施されている請求項５または請求項６に記載の消音装置。
【請求項８】
電動機の回転軸に取り付られた複数のブレードを有するインペラと、インペラで発生した気流を導くエアガイドと、中央部に吸気口を有し、インペラとエアガイドを内包するケーシングで構成された電動送風機を、硬質の防音筒で囲って本体に内蔵した電気掃除機において、ケーシングの吸気口から本体の排気口までの空気流路の途中壁面に、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の消音装置を設けた電機掃除機。
【請求項９】
ケーシングの側面には、エアガイドから流れてくる気流を直接排出できる、横吹き出し穴を備え、前記吹き出し穴の近傍に、消音装置を設けた請求項８に記載の電気掃除機。
【請求項１０】
吸気口から本体の排気口までの空気流路に複数個の面状体を配置し、前記空気流路の上流側に設けた面状体は、下流側に設けた面状体に比べ、低い周波数の音波と共鳴する面状体とした請求項８に記載の電気掃除機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気流と共に伝搬する騒音を低減する消音装置およびそれを用いた電気掃除機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の消音装置を用いた電気掃除機については、運転騒音の音源となる電動送風機の周囲を吸音材などの消音装置で囲ったものが公知の技術として、活用されている。
【０００３】
この従来の消音技術について、図１０、図１１、図１２を用いて説明する。図１０は電気掃除機の略構造断面図であり、図１１は電気掃除機本体の側断面図、図１２は電気掃除機本体に内蔵される電動送風機の側断面図である。
【０００４】
掃除機の本体１には、電動送風機２を内蔵しており、本体１前半部の集塵室３内には集塵袋４が脱着可能に組み込まれており、さらに本体１前部に設けられた吸引部５は、ホース６が前記集塵袋４と連通して接続され、前記ホース６の他方には、延長管７、吸込具８が接続された構成である。すなわち電動送風機２の吸引力により床面上の塵埃などが、吸込具８から吸引され、集塵袋４で吸引気流と分離されて貯留されることとなる。また、本体１の後方には本体の排気口９が設けられており、排気口９に組み込まれている排気フィルタ１０を通じて、空気が排出される。
【０００５】
次に電動送風機２周辺について説明する。インペラ本体１１は、中央に吸気口１１ａを有しており、複数枚のブレード１２を板金製の後ろシュラウド１３とこれに対向する板金製の前シュラウド１４で挟持し構成しており、電動機１５により回転駆動される。エアガイド１６には、複数の静翼１７が設けられており、隣り合う静翼１７間でボリュート室１８を形成している。さらにインペラ本体１１とエアガイド１６は、中央部に吸気口１９ａを有するケーシング１９に内包されており、かつケーシング１９は、電動機１５の外周に気密に取り付けられている。
【０００６】
吸気口１９ａより吸引された空気を排出する排気口２０は、電動機１５上に設けられている。さらに電動送風機２は、硬質の樹脂で形成された防音筒２１で囲って本体１に組み込まれており、排気口２０から排出された空気は、防音筒２１の排気口２２を経て、本体１の排気口９へ流れていく。
【０００７】
さらに、防音筒２１、本体１の内壁には、フェルト、連続気泡を有する発泡ウレタン等の吸音材２３等の消音装置を適宜貼付または設置している。
【０００８】
以上の構成における電動送風機２の動作について説明すると、インペラ本体１１が電動機１５により高速回転すると、インペラ本体１１の吸込口１１ａから流入した空気流は、ブレード１２で回転運動エネルギーを与えられ、インペラ本体１１外周部から排出される。さらに空気流はエアガイド１６に形成された複数の静翼１７で形成されるボリュート室１８を通過しながら減速し、運動エネルギーを静圧に変換し、その後電動機１５内部を通過し、電動機の排気口２０より、排出される。この際、空気流と共に、騒音も電動機の排気口２０より伝播されるが、防音筒の排気口２２、吸音材２３を通過する過程で、減衰される。
【０００９】
また他の従来技術によれば、防音筒２１に特定の周波数の騒音を低減する共鳴空間を設けているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−１６５０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の構成では、インペラ本体１１のブレード１２の枚数Ｚと、インペラ本体１１の１秒当たりの回転数Ｎとの積または、その整数倍で定まる周波数帯に特に顕著なＮＺ音と呼ばれる突出音が発生するが、防音筒２１、吸音材２３を配置してもこの突出音を十分に低減できず、掃除機使用中にこの音が大変耳障りとなる課題を有していた。
【００１１】
また、前記従来の構成では、突出音の対策として、吸音材２３の厚みを増した場合には、さらに騒音の減衰は高まるが、空気流路の圧力損失の増加による掃除機の吸引力低下、および掃除機本体の重量増加等の弊害も起きるという課題も有していた。
【００１２】
また、特許文献１に示す様に防音筒２１に共鳴空間を設けた場合には、電動送風機２の運転モードに応じて複数の共鳴空間が必要となり、防音筒２１形状の複雑化、大型化を招くと共に、設置スペースの関係から最適な共鳴空間を形成し難い等の課題も有していた。
【００１３】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡便な構成で電動送風機から発生する顕著な突出音であるＮＺ音を低減し、耳障りな騒音を発生しない電気掃除機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の消音装置は、空気流と共に音波が伝搬する流路壁面に設けられ、特定の厚みを有しかつ厚み方向に特定形状の複数の連通開口穴を有した面状体を備え、前記流路壁面と前記複数の連通開口穴の壁面が組み合わさることで、前記複数の連通開口穴の流路壁面側が閉ざされて形成される音響的な共鳴空間を形成するものである。
【００１５】
例えば、本発明の消音装置を電気掃除機に用い、電動送風機の排気から本体の排気までの経路の途中の何処かに貼り付けることで、開口穴と流路壁面からなる、特定の深さを持った共鳴空間を形成し、これが音響回路におけるサイドブランチの役割を果たし、開口穴の深さによって定まるある特定の周波数の騒音を抑制することができる。このため消音装置の開口部の深さを、ＮＺ音の周波数と共鳴する寸法に設定しておけば、突出音であるＮＺ音の音波が、消音装置を貼り付けた流路を通過したときに、騒音を抑制することができ、電気掃除機を静かに運転することができる。
【００１６】
また、本発明の消音装置は、騒音が伝播する空気流路の壁面に貼り付けさえすれば、騒音低減効果を得ることができ、防音筒等の風路を形成する成型部品を新たに騒音対策用に作る必要がなく、低コストかつ簡便に騒音対策を実施可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の消音装置およびそれを用いた電気掃除機は、電動送風機より発生する耳障りな突出音であるＮＺ音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
第１の発明は、空気流と共に音波が伝搬する流路壁面に設けられ、特定の厚みを有しかつ厚み方向に特定形状の複数の連通開口穴を有した面状体を備え、前記流路壁面と前記複数の連通開口穴の壁面が組み合わさることで、前記複数の連通開口穴の流路壁面側が閉ざされて形成される音響的な共鳴空間を形成することにより、この面状体を騒音を含む音波が伝播する経路の途中の何処かに貼り付けることで、開口穴と流路壁面からなる特定の深さを持った共鳴空間を形成し、これが音響回路におけるサイドブランチの役割を果たし、開口穴の深さによって定まるある特定の周波数の騒音を抑制することができる。このため消音装置の開口部の深さを、音波の周波数と共鳴する寸法に予め設定しておけば、音波が、消音装置を貼り付けた流路を通過したときに、音波のレベルを低減することができる。また、本発明の消音装置は、騒音が伝播する空気流路の壁面に貼り付けさえすれば、騒音低減効果を得ることができ、流路を形成する成型部品を新たに騒音対策用に作る必要がなく、低コストかつ簡便に騒音対策を実施可能である。
【００１９】
第２の発明は、特に第１の発明の消音装置の面状体には、厚みの異なる面状体を複数組み合わせた面状体としたことにより、深さの異なる開口穴が、それぞれ特定の周波数の騒音と共鳴することとなり、複数の周波数のピークを有する騒音の低減に対応でき、また回転数が段階的に変化して、騒音の特定周波数が変化する使われ方が多い送風機が騒音源の場合でも、各回転数に合わせた低騒音化ができる。
【００２０】
第３の発明は、特に第１または第２の発明の消音装置の面状体は、複数の連通開口穴を有した面状体を複数枚互いの連通開口穴中心軸が略一致した配置で積層し、かつ各面状体の連通開口穴の面積は、流路壁面側の面状体の連通開口穴の面積が他の面状体の面積より大きくしたことにより、この面状体を騒音を含む音波が伝播する経路の途中の何処かに貼り付けることで、開口穴と流路壁面からなる、特定の深さ及び特定の容積を持った共鳴空間を形成し、これが音響回路におけるヘルムホルツ共鳴器の役割を果たし、開口穴の深さ及び流路壁面側に形成される空間の内容積によって定まるある特定の周波数の騒音を抑制することができる。このため消音装置の開口部の深さ及び空間の内容積を、音波の周波数と共鳴する寸法に予め設定しておけば、音波が、消音装置を貼り付けた流路を通過したときに、音波のレベルを低減することができ、また、音の共鳴する空間をより厳密に設定できるため、低減させたい騒音の周波数に対して精度良く共鳴させることができ、騒音低減の性能が向上する。
【００２１】
第４の発明は、特に第１から第３のいずれか１つの発明の消音装置の面状体を構成する材質は、樹脂素材とすることにより、高い寸法精度で、開口穴の加工ができるため、特定の周波数を狙い通り共鳴させて、騒音を低減することができる。
【００２２】
第５の発明は、特に第１から第４のいずれか１つの発明の消音装置の面状体を構成する材質は、弾性素材とすることにより、消音装置の面状体を貼り付ける音の伝搬経路の形状が曲面の場合でも、面状体と空気流路の壁面の間に隙間を生じることなく、確実に共鳴空間を形成することができる。
【００２３】
第６の発明は、特に第１から第５のいずれか１つの発明の消音装置の面状体を構成する素材は、多孔質素材とすることにより共鳴空間の形成による騒音低減に加えて、他の周波数の騒音に対しても、多孔質体部に騒音が衝突した際に、騒音のエネルギーを多孔質部が吸収して熱エネルギーに変換し、吸音することとなるため、全体的な騒音レベルを低減することができる。
【００２４】
第７の発明は、特に第５の発明または第６の発明の面状体の連通開口穴の内壁面は、硬化処理が施されていることにより、騒音値を低減させたい周波数に合わせて、開口穴の深さ、容積等を設定した場合に、共鳴空間部の壁面において音の吸音による共鳴周波数の変化が無くなり狙いの騒音の周波数に対する共鳴の精度が高まり、騒音を確実に低減できるようになる。
【００２５】
第８の発明は、電動機の回転軸に取り付られた複数のブレードを有するインペラと、インペラで発生した気流を導くエアガイドと、中央部に吸気口を有し、インペラとエアガイドを内包するケーシングで構成された電動送風機を、硬質の防音筒で囲って本体に内蔵した電気掃除機において、ケーシングの吸気口から本体の排気口までの空気流路の途中壁面に、第１から第７のいずれか１つの発明の消音装置を設けたことにより、電動送風機から発生するＮＺ音の周波数に対して最適な厚み及び穴形状で連通開口部を設けた面状体の消音装置を、騒音が伝播する空気流路の壁面に貼り付けることで、連通開口部と壁面より形成される共鳴空間を容易に得ることができ、ＮＺ音を含んだ音波が共鳴部を通過した際に、共鳴部においてＮＺ音の周波数に対応した共鳴周波数の音波が発生することで、ＮＺ音を減衰させることができる。また面状体を貼り付けることができる空気流路であれば、様々な場所に共鳴空間を構成できるため、騒音対策を低コストで簡便に実施することができる。この面状体を、電動送風機の吸気部から本体の排気部までの間の気流が流れる経路の途中の何処かに貼り付けることで、開口穴と流路壁面からなる特定の深さを持った共鳴空間を形成し、これが音響回路におけるサイドブランチやヘルムホルツの役割を果たし、開口穴の深さや共鳴部の空間容積によって定まるある特定の周波数の騒音を抑制することができる。このため消音装置の共鳴空間の寸法を、掃除機の電動送風機から発生する特に耳障りな突出音であるＮＺ音の周波数と共鳴する寸法に予め設定しておけば、音波が消音装置を貼り付けた流路を通過したときに、ＮＺ音のレベルを低減することができ、静かに掃除することができる。
【００２６】
第９の発明は、特に第８の発明のケーシングの側面には、エアガイドから流れてくる気流を直接排出できる横吹き出し穴を備え、前記吹き出し穴の近傍に消音装置を備えたことにより、ケーシングの側面に横吹きだし穴を設けると、インペラからエアガイドに流れる気流の圧力損失を低減でき吸引力を高め吸引仕事率の向上を図ることができる反面、突出音であるＮＺ音も同時に横吹き出し穴から直接的に出てくる課題に対し、本発明の消音装置の面状体を横吹き出し穴の近傍の壁面に貼り付けることで、空気流と共に音波が面状体部分を通過する際にＮＺ音の特定周波数が面状体の共鳴空間で共鳴する作用によって、ＮＺ音の騒音を低下することができる。また、音源近傍で騒音対策を図ることで、低減したＮＺ音を、流路の下流側に移動する過程でさらに低減することもでき、吸引仕事率の向上と耳障りなＮＺ音の発生抑制を両立することができる。
【００２７】
第１０の発明は、特に第８の発明の吸気口から本体の排気口までの空気流路に複数個の面状体を配置し、前記空気流路の上流側に設けた面状体は、下流側に設けた面状体に比べ、低い周波数の音波と共鳴する面状体を設けたことにより、特に低減が難しい周波数の低い突出音であるＮＺ音を、音源付近で共鳴作用により予め低減することで、空気流の下流側に吸音材等を配置した場合の音の減衰効果がさらに高まり、本体の排気口から出る時点では大幅に騒音を低下することになる。また、さらにＮＺ音の周波数の整数倍の突出音である２ＮＺ、３ＮＺ等の騒音についても、これらの周波数と共鳴する寸法に設定した消音装置の面状体を、ＮＺ音用の消音装置より下流側の空気流路の途中に複数個配置することにより、同時に低減することができる。
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、なお、従来例と同一構成部品については、同一符合を付して、その説明を省略する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における消音装置を示すものである。面状体２４には、厚みＬの方向に円形断面の穴２５が連通開口しており、穴２５は、面状体２４平面上に複数個開口している方が、特定周波数の音波に対して効率よく共鳴させることができる点で好ましい。この面状体２４を音波が通過する流路の壁面２６に貼り付け固定することで、穴２５の内壁と、壁面２６が組み合わさった空間２７を形成することができる。
【００３０】
前記面状体２４と略平行に音波が通過した場合には、音波中に含まれる特定の周波数の音が、空間２７と共鳴することとなり、共鳴した周波数の音は、音のレベルが弱められることとなる。これは、空間２７部が音響回路におけるサイドブランチの役割を果たすためである。すなわち、空間２７の深さＬ（ｍ）が、次式で表される周波数ｆ（Ｈｚ）の音と共鳴し消音するのに効果があるものである。
ｆ＝Ｃ／４／Ｌ
ｆ：周波数（Ｈｚ）
Ｃ：音速（ｍ／ｓ）
Ｌ：空間の深さ（ｍ）
この効果を利用することで、空間２７の深さ、すなわち面状体２４の厚みを、騒音の主成分の周波数が最も減衰するように設定すれば、その音が弱められ、静音化を図ることができる。本実施の形態では、面状体２４の厚みを消音したい周波数に合わせて設定し、複数個の穴を連通開口したものを、騒音の通路の壁面に貼り付けるだけで、簡便にかつ効果の高い消音を実施することができる。
【００３１】
また、面状体２４に開口する穴２５の形状としては、図２、図３に示すように円形だけでなく、角形、スリット形の穴を連通開口しても類似の消音効果を得ることができる。
【００３２】
また、面状体２４の素材については、樹脂、金属、ゴム、ウレタン等、貼り付ける側の材質や、形状に合わせて、選択するのがよいが、多孔質なウレタン系の素材を用いると、空間２７の深さによって定まる共鳴周波数の騒音以外の騒音についても、素材の細孔部で音のエネルギーを熱エネルギーに変換する吸音作用も期待できるため、総合的に騒音を低くすることができる。
【００３３】
また、さらに面状体２４として、ウレタン等の素材を用いる場合には、穴２５の内壁面を硬質に加工することで、空間２７の深さＬによって定まる共鳴周波数の理論値とのずれを少なくすることができる。具体的には、穴２５の壁面をエポキシ接着剤を塗布して硬化させたり、穴２５を開ける加工をレーザー加工で行うことにより、切断面が熱で硬化するため、目的を達成できる。
【００３４】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態における消音装置を示すものである。本実施の形態では、実施の形態１の消音装置の面状体２４の厚みＬが異なるものを複数組み合わせたものである。騒音は、複数の周波数ピークを持った音であることが多い。しかしながら本発明では、厚みの異なる面状体２４を、騒音の主成分の複数の周波数に合わせて用意し、騒音の通路の壁面２６に貼り付け固定すれば、各周波数の音を個別に弱めるという効果を容易に得ることができるものである。
【００３５】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における電気掃除機を示すものである。本実施の形態は、電気掃除機の電動送風機２から発生する騒音の伝搬経路の途中部分となる本体１内壁に、本発明の消音装置の面状体２４を貼り付け固定したものである。
【００３６】
本実施の形態では、消音装置としての面状体２４を、防音筒排気口２２に対向する本体１内壁、及び本体排気口９手前の空気流路の内壁面に貼り付け固定することにより、穴２５内壁と本体１壁面とを組み合わせた複数個の空間２７を形成したものである。
【００３７】
上記の構成により、電動送風機２を駆動すると、増速された気流は図中に矢印で示すように電動送風機２の排気口２０より排出され、防音筒２１の排気口２２、本体１の排気口９を経て、本体１外へ放出される。このとき、インペラ１１のブレード１２枚数Ｚと、その回転数Ｎの積またはその整数倍によって周波数が決まるＮＺ音と呼ばれる突出音がその他の騒音に混じって、排気とともに排出される。
【００３８】
このような場合でも、空気流路に貼り付けた前記面状体２４の厚みを、ＮＺ音の周波数と共鳴するように最適な厚みに設定すれば、空気と共にＮＺ音が、防音筒出口２２から排気口９までの面状体２４の空間２７を通過する過程で、音のレベルが弱められることとなり、電気掃除機の運転中に発生する耳障りな騒音を低減することができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、厚みの異なる面状体２４を壁面に複数個貼り付けると共に、厚みの大きい面状体２４を電動送風機に近い流路に設置している。
【００４０】
ふつうＮＺと呼ばれる突出音は、その整数倍の周波数の突出音である２ＮＺ音、３ＮＺ音も同時に発生し、これらの突出音は周波数的に人間の耳に感じやすい領域に入ることが多い。しかしながら、本実施の形態に示した上記の構成により、複数の突出音に合わせて厚みを設定した複数の面状体２４を流路に貼り付けているため、ＮＺ及びその整数倍のＮＺ音も同時に低減でき、電気掃除機の運転音を静かにすることができる。
【００４１】
さらに、厚みの大きい面状体２４を電動送風機に近い流路に設定しているため、波長が長い低周波数のＮＺ音は、一旦面状体２４の空間２７で減衰させた後に、残りの本体排気口９までの経路の過程でも減衰できる距離を稼げるので、ＮＺ音のさらなる低減化を図ることができる。
【００４２】
尚、面状体２４の貼り付け位置は、本実施の形態の貼り付け位置に限定されることはなく、穴２５と本体１の内壁面、防音筒２１内壁面など、空間２７を形成できる位置でかつ音が伝搬する経路上であればどこでも音レベルの減衰効果が得ることができるものである。
【００４３】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４の電気掃除機を示すものである。図７は、同実施の形態の電動送風機を示すものである。
【００４４】
図６、図７において、本実施の形態の電動送風機は、ケーシング１９の側面に、インペラ１１、エアガイド１６を経由して流れてくる空気流を、直接排出する横吹き出し穴２８を設けており、これを電気掃除機の本体１に組み込んでいる。
【００４５】
また、前記横吹き出し穴２８に対向する防音筒２１の内壁には、本発明の消音装置の面状体２４を貼り付けて、空間２７を形成している。
【００４６】
ふつう、横吹き出し穴２８をケーシング１９に設けた場合、電動送風機の圧力損失が低減し、吸込仕事率が向上する反面、ＮＺ音などの突出音も直接的に放出され、横吹き出し穴２８が無い場合に比べ、突出音由来の騒音レベルが増加する。
【００４７】
このような場合でも、本実施の形態では、横吹き出し穴２８の近傍に面状体２４を貼り付けてＮＺ音などの突出音に対して共鳴させる構成となっているため、横吹き出し穴２８から出てきたＮＺ音などが減衰されることとなり、吸引仕事率の向上と耳障りなＮＺ音の発生抑制を両立することができ、吸込仕事率が高く、静かな掃除機を実現することができる。
【００４８】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５の消音装置の面状体を示すものである。図９は、同実施の形態の消音装置を設置した電気掃除機を示すものである。
【００４９】
厚みＬの方向に円形断面の穴２５が連通開口した面状体２４を、２枚積層したものであり、２枚の面状体２４に複数個連通開口している穴２５の中心は同軸上にあり、かつ壁面２６に貼り付ける側の面状体２４の穴２５の方が他方の面状体の穴２５より、内径が大きい。この面状体２４の積層体を音波が通過する流路の壁面２６に対して貼り付け固定することで、穴２５の内壁と、壁面２６が組み合わさった凸断面の空間２９を形成することができる。
【００５０】
前記面状体２４と略平行に音波が通過した場合には、音波中に含まれる特定の周波数の音が、凸断面の空間２９と共鳴することとなり、共鳴した周波数の音は、音のレベルが弱められることとなる。これは、凸断面の空間２９部が、音響回路におけるヘルムホルツの役割を果たすためである。すなわち、上層側の面状体２４の厚みＬ（ｍ）及び穴２５の断面積Ｓ、壁面側の面状体の空間容積Ｖの数値を次式で計算して得られる周波数ｆ（Ｈｚ）の音と共鳴し消音するのに効果があるといわれている。
ｆ＝Ｃ／２π×√（Ｓ／Ｌ／Ｖ）
ｆ：周波数（Ｈｚ）
Ｃ：音速（ｍ／ｓ）
π：円周率
Ｓ：上層側面状体の穴断面積（ｍ２）
Ｌ：上層側面状体の厚み（ｍ）
Ｖ：壁面側面状体の穴容積（ｍ３）
このヘルムホルツの音響回路は、共鳴周波数ｆの前後で急激に吸音率が立ち上がる特性であり、騒音の周波数特性として、ピークが急激に立ち上がるＮＺ音のような突出音に対しての吸音効果が高い。このため、上層側の面状体２４の穴断面積Ｓ、厚みＬ、及び壁面側の面状体の穴容積Ｖの数値を、消音したい騒音の周波数に合わせて最適に設定することで、ピークの立った騒音に対してより高い減衰効果を得ることができる。本実施の形態では、各面状体２４の厚み、穴２５の内径を消音したい周波数に合わせて設定し、複数個の穴を連通開口したものを、騒音の通路の壁面に積層して貼り付けるだけで、簡便にかつ効果の高い消音を実施することができる。
【００５１】
図９は、前記本発明の消音装置の面状体２４の積層体を、電気掃除機の防音筒２１の内壁に貼り付け固定したものである。
【００５２】
以上のような構成により、電動送風機２を駆動すると、増速された気流は図中に矢印で示すように電動送風機２の排気口２０より排出され、防音筒２１の排気口２２、本体１の排気口９を経て、本体１外へ放出される。このとき、インペラ１１のブレード１２枚数Ｚと、その回転数Ｎの積またはその整数倍によって周波数が決まるＮＺ音と呼ばれる突出音がその他の騒音に混じって、排気とともに排出される。
【００５３】
このような場合でも、防音筒２１内壁に貼り付けた凸断面の空間２９を形成している面状体２４における凸断面の空間の寸法をＮＺ音の周波数と共鳴するように最適な値に設定すれば、空気と共にＮＺ音が防音筒２１内壁を通過する際に、ＮＺ音を上記ヘルムホルツの音響回路作用で大幅に吸音するため、電気掃除機の運転中に発生する耳障りな騒音を低減することができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、面状体２４の積層体を防音筒２１内壁に貼り付けたが、貼り付け位置はこの位置に限定されることはなく、騒音の伝搬経路で、かつ凸断面を形成でき位置であれば、どこでもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明にかかる消音装置およびそれを用いた電気掃除機は、電動送風機の運転時に発生する突出音を共鳴作用を利用して減衰することができ、また、消音装置の構成自体は単純な構成で高い効果が得ることができるため、騒音対策を必要とする様々な機器に使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における消音装置の平面図（ｂ）同消音装置の断面図
【図２】（ａ）同消音装置の他の穴形状の平面図（ｂ）同消音装置の他の穴形状の断面図
【図３】（ａ）同消音装置の他の穴形状の平面図（ｂ）同消音装置の他の穴形状の断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態２における消音装置の平面図（ｂ）同消音装置の断面図
【図５】本発明の実施の形態３における電気掃除機本体の側断面図
【図６】本発明の実施の形態４における電気掃除機本体の側断面図
【図７】同電動送風機の側断面図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態５の消音装置の平面図（ｂ）同消音装置の壁面貼り付け側平面図（ｃ）同消音装置の断面図
【図９】同電気掃除機の側断面図
【図１０】従来の電気掃除機の略構造断面図
【図１１】同電気掃除機本体の側断面図
【図１２】同電動送風機の側断面図
【符号の説明】
【００５７】
１  本体
２  電動送風機
９  本体の排気口
１１  インペラ
１１ａ  インペラ吸気口
１２  ブレード
１６  エアガイド
１９  ケーシング
１９ａ  ケーシング吸気口
２１  防音筒
２４  面状体
２５  穴
２６  壁面
２７  空間
２８  横吹き出し穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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